Dr Palasyuk (laureat programu KOLUMB, edycja 2008), przeprowadził badania nad amoniakiem, w których wykazał, że w ciśnieniu około 120 Gigapaskali [GPa], tj. ~1.2 mln atmosfer, amoniak podlega przejściu fazowemu z fazy o charakterze molekularnym do fazy o charakterze jonowym (przeniesienie jednego atomu wodoru pomiędzy obojętnymi molekułami amoniaku [NH3], wskutek czego powstaje naładowany dodatnio jon ammonu [NH4+] i ujemnie naładowany jon amidkowy [NH2‾]), w której wyraźnie występują pary jonowe.

Jest to pierwszy przykład pełnej jonizacji prostego związku, w którym występują wiązania wodorowe. Uzyskane wyniki mają fundamentalne znaczenie dla nauk o Ziemi oraz o innych planetach, zwłaszcza olbrzymich planetach gazowych (takich jak np. Uran czy Neptun), które zawierają duże ilości amoniaku. Uzyskane wyniki, które zmuszają do zrewidowania podstawowych teorii w naukach o Ziemi,  zostały opublikowane w  magazynie naukowym „Nature Communications”.

Rysunek 1. Schematyczne przedstawienie amidku ammonu (NH4+NH2‾). Ten związek powstaje poprzez przeniesienia protonu (H+) pomiędzy neutralnymi molekułami amiaku (NH3). Taki „przeskok” staje się możliwy w ciśnieniu około 1.2 mln atm.    

Amoniak, podobnie jak woda, jest jednym z modelowych układów, w których dominującą rolę odgrywają wiązania wodorowe. W przypadku wody i amoniaku diagramy fazowe są zdominowane przez fazy molekularne. Poza eksperymentalnymi dowodami wskazującymi na w/w przejście fazowe, teoretyczne symulacje ilustrują mechanizm wskazujący na unikalny charakter zaobserwowanego przejścia. W odróżnieniu od wody, w amoniaku wraz ze wzrostem ciśnienia nie następuje symetryzacja wiązań N—H, a bariera energetyczna towarzysząca procesowi przeniesienia protonu z jednej molekuły amoniaku do drugiej, jest niezwykle niska i tym samym sprzyjająca spontanicznemu tworzeniu się par jonowych.  

Źródło FNP